[發明專利]十字交叉立體分光器的水平面上均勻分光方法

有效

• 申請號: 201710040093.4
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN106773079B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 盧榮勝;劉旭
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G02B27/12
• 分類號: G02B27/12;G02B7/18;G02B5/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種十字交叉立體分光器水平面上均勻分光方法，其特征是由外殼、頂壓螺絲組以及設置在所述外殼內的內部光路結構成；

所述外殼是由底板(V)、蓋板(I)和矩形側壁(III)構成的腔體，所述蓋板(I)表面開設有頂部輸入孔(A1)，所述底板(V)和側壁(III)各開設有一個輸出端孔，分別為：底部輸出孔(A2)、左側輸出孔(B2)、右側輸出孔(B1)、前側輸出孔(C1)、后側輸出孔(C2)；在側壁的左側壁和右側壁上各開設有四個頂壓螺紋孔；

所述內部光路結構，是由4個正方體分光棱鏡、11個等腰直角反射棱鏡、11個等腰直角支撐塊以及1個第一四方體棱鏡支撐塊(17)組成底層和上層的雙層結構；所述等腰直角反射棱鏡的斜面上鍍有反射膜；所述正方體分光棱鏡的邊長與所述等腰直角反射棱鏡的直角邊長及其高相等；所述11個等腰直角支撐塊的尺寸與所述11個等腰直角反射棱鏡的尺寸相同；所述1個四方體棱鏡支撐塊的尺寸與所述正方體分光棱鏡的尺寸相同；

所述4個正方體分光棱鏡包括：第一正方體分光棱鏡(2)、第二正方體分光棱鏡(12)、第三正方體分光棱鏡(13)和第四正方體分光棱鏡(4)；

所述11個等腰直角反射棱鏡包括：第一等腰直角反射棱鏡(14)、第二等腰直角反射棱鏡(15)、第三等腰直角反射棱鏡(16)、第四等腰直角反射棱鏡(3)、第五等腰直角反射棱鏡(5)、第六等腰直角反射棱鏡(6)、第七等腰直角反射棱鏡(7)、第八等腰直角反射棱鏡(8)、第九等腰直角反射棱鏡(9)、第十等腰直角反射棱鏡(10)、第十一等腰直角反射棱鏡(11)；

所述內部光路結構的底層結構為：所述第二正方體分光棱鏡(12)位于所述底部輸出孔(A2)的正上方；所述第一四方體棱鏡支撐塊(17)貼合在所述第二正方體分光棱鏡(12)的正右方，并正對于所述前側輸出孔(C1)；所述第三正方體分光棱鏡(13)貼合在所述第二正方體分光棱鏡(12)的正后方；在所述第一四方體棱鏡支撐塊(17)的正后方和第三正方體分光棱鏡(13)的正右方之間貼合設置有所述第一等腰直角反射棱鏡(14)；且所述第一等腰直角反射棱鏡(14)的兩個直角面分別貼合在所述第一四方體棱鏡支撐塊(17)的正后方和第三正方體分光棱鏡(13)的正右方上；在所述第三正方體分光棱鏡(13)的正后方貼合設置有所述第二等腰直角反射棱鏡(15)；且所述第二等腰直角反射棱鏡(15)的一個直角面貼合所述第三正方體分光棱鏡(13)的正后方，另一個直角面朝向所述矩形側壁(III)的正右方；在所述第二等腰直角反射棱鏡(15)朝向所述矩形側壁(III)正右方的直角面上貼合設置有所述第三等腰直角反射棱鏡(16)，且所述第三等腰直角反射棱鏡(16)的一個直角面貼合所述第二等腰直角反射棱鏡(15)的直角面，另一個直角面朝向所述矩形側壁(III)的正后方；在第三正方體分光棱鏡(13)的正左方設置有所述第十一等腰直角反射棱鏡(11)，且所述第十一等腰直角反射棱鏡(11)的一個直角面朝向所述左側輸出孔(B2)，另一個直角面朝向正上方；在所述第一等腰直角反射棱鏡(14)的正右方設置有所述第六等腰直角反射棱鏡(6)，且所述第六等腰直角反射棱鏡(6)的直角面朝向所述右側輸出孔(B1)，另一個直角面朝向正上方；

所述內部光路結構的上層結構為：所述第一正方體分光棱鏡(2)貼合在所述第二正方體分光棱鏡(12)的正上方，且位于所述頂部輸入孔(A1)的正下方；在所述第一正方體分光棱鏡(2)的正右方貼合設置有所述第四等腰直角反射棱鏡(3)，且所述第四等腰直角反射棱鏡(3)的一個直角面貼合在所述第一正方體分光棱鏡(2)的正右方，另一個直角面朝向所述側壁的正后方；在所述第四等腰直角反射棱鏡(3)朝向所述側壁正后方的直角面上貼合設置有所述第四正方體分光棱鏡(4)；在所述第四正方體分光棱鏡(4)正右方貼合設置有所述第五等腰直角反射棱鏡(5)，且所述第五等腰直角反射棱鏡(5)的兩個直角面分別貼合所述第四正方體分光棱鏡(4)正右方和所述第六等腰直角反射棱鏡(6)朝向正上方的直角面；在所述第四正方體分光棱鏡(4)的正后方貼合設置有所述第七等腰直角反射棱鏡(7)，且所述第七等腰直角反射棱鏡(7)的一個直角面貼合所述第四正方體分光棱鏡(4)的正后方，另一個直角面朝向所述矩形側壁(III)的正左方；在所述第七等腰直角反射棱鏡(7)朝向所述矩形側壁(III)正左方的直角面上貼合設置有所述第八等腰直角反射棱鏡(8)，且所述第八等腰直角反射棱鏡(8)的一個直角面貼合所述第七等腰直角反射棱鏡(7)朝向所述側壁正左方的直角面，另一個直角面朝向所述矩形側壁(III)的正前方；在所述第八等腰直角反射棱鏡(8)朝向所述側壁正前方的直角面上貼合設置有所述第九等腰直角反射棱鏡(9)；且所述第九等腰直角反射棱鏡(9)的一個直角面貼合所述第八等腰直角反射棱鏡(8)朝向所述矩形側壁(III)正前方的直角面，另一個直角面朝向所述矩形側壁(III)的正左方；在所述第九等腰直角反射棱鏡(9)朝向所述側壁正左方的直角面上貼合設置有所述第十等腰直角反射棱鏡(10)，且所述第十等腰直角反射棱鏡(10)的兩個直角面分別貼合在所述第九等腰直角反射棱鏡(9)朝向所述側壁正左方的直角面和所述第十一等腰直角反射棱鏡(11)朝向正上方的直角面；

并有：

所述第一正方體分光棱鏡(2)的分光面與所述第五等腰直角反射棱鏡(5)的斜面相平行；

所述第二正方體分光棱鏡(12)的分光面和所述第一四方體棱鏡支撐塊(17)的正左方相垂直，且所述第二正方體分光棱鏡(12)分光面的法線方向與正后方及正上方成45度夾角；

所述第三正方體分光棱鏡(13)的分光面和所述第四正方體分光棱鏡(4)的分光面分別與所述第四等腰直角反射棱鏡(3)的斜面相平行；

利用所述11個等腰直角支撐塊分別填充所述內部光路結構的外表面，使得所述內部光路結構的底層結構和上層結構分別為對稱的8個立方體結構；

所述十字交叉立體分光器的水平面上均勻分光方法是按如下步驟進行：

步驟1、設置一個由第十二等腰直角反射棱鏡(18)和一個等腰直角支撐塊構成的立方體結構以及第二四方體棱鏡支撐塊(19)；

步驟2、將所述由第十二等腰直角反射棱鏡(18)和一個等腰直角支撐塊構成的立方體結構替換所述第二正方體分光棱鏡(12)的位置，并使得所述第十二等腰直角反射棱鏡(18)的一個直角面貼合所述第一正方體分光棱鏡(2)的正下方，另一個直角面貼合所述第三正方體分光棱鏡(13)的正前方；

步驟3、在所述第一正方體分光棱鏡(2)的正左方貼合設置有第五正方體分光棱鏡(1)，且所述第一正方體分光棱鏡(2)的分光面與所述第五等腰直角反射棱鏡(5)的斜面相平行；

步驟4、在所述第五正方體分光棱鏡(1)的正下方貼合設置有所述第二四方體棱鏡支撐塊(19)；且所述第五正方體分光棱鏡(1)的分光面與所述第五等腰直角反射棱鏡(5)的斜面相平行；

步驟5、所述第一正方體分光棱鏡(2)、所述第四正方體分光棱鏡(4)和所述第三正方體分光棱鏡(13)全部選用透射量和反射量之比均為50：50的正方體分光棱鏡，從而使得所述側壁上的四個輸出孔的輸出光強相同。